Фамилия Бахматов ведет начало от прозвища или нецерковного имени Бахмат. В русских говорах и в тюркских языках «бахмат» означало «малорослая, но крепкая лошадь», а в более широком смысле — «боевой конь». Прозвище могли дать либо за стать и выносливость, либо за любовь к лошадям, либо за умение с ними обращаться. Имя Бахмат встречается в старых документах: в XVI–XVII веках так звали и служилых людей, и крестьян на южных рубежах Московского государства, где конь был и помощником в хозяйстве, и боевым товарищем.

Суффикс -ов указывает на типичную восточнославянскую модель образования фамилий от прозвищ или имен, оканчивающихся на твердый согласный. Буквально Бахматов — «сын Бахмата» или «потомок человека по прозвищу Бахмат». Фамилия не относится к дворянским или книжным: она возникла в крестьянской и казачьей среде, где прозвища по физическим качествам или бытовым предметам были обычным делом.

Интересная деталь: ударение в фамилии плавающее. В одних семьях говорят Бахма́тов, в других — Ба́хматов. Это не ошибка, а следствие разного диалектного произношения: в южнорусских говорах имя Бахмат произносили с ударением на последний слог, в северных — на первый.

Однокоренные фамилии — Бахматов, Бахметьев, Бахмачёв. Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами, которые в разное время закрепились в документах. Бахметьев, например, мог возникнуть через форму Бахмет — вариант того же прозвища с другим окончанием.

В целом фамилия Бахматов — не редкая, но и не массовая. Встречается преимущественно в центральных и южных областях России, а также среди потомков казачества. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» она упоминается в ряду прозвищных фамилий, образованных от названий животных и конской масти.